低氮改造與運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整

600MW亞臨界鍋爐低氮燃燒器改造、優(yōu)化與運(yùn)行調(diào)整大唐華銀金竹山火力發(fā)電分公司綱要金竹山廠600MW亞臨界鍋爐簡介#1爐低氮燃燒器改造及效果#2爐低氮燃燒器改造及效果低氮燃燒器運(yùn)行調(diào)整一、金竹山600MW亞臨界鍋爐簡介1、鍋爐結(jié)構(gòu)：亞臨界參數(shù)自然循環(huán)鍋爐，單爐膛、一次再熱、平衡通風(fēng)、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、“W”型火焰燃燒、垂直內(nèi)螺紋管水冷壁、Π型鍋爐，爐頂設(shè)大罩殼。電廠設(shè)計(jì)燃用劣質(zhì)無煙煤。

鍋爐采用分級(jí)配風(fēng)。每只燃燒器均有獨(dú)立的配風(fēng)單元，每個(gè)單元分成A、B、C、D、E、F6個(gè)風(fēng)室，風(fēng)室入口設(shè)有獨(dú)立的風(fēng)門擋板。一、金竹山600MW亞臨界鍋爐簡介2、燃燒器結(jié)構(gòu)：燃燒器改造前，爐拱上向下，依次是乏氣風(fēng)噴口、乏氣風(fēng)噴口周圍是A風(fēng)，然后一次風(fēng)噴口、一次風(fēng)噴口周圍是B風(fēng)，其次是C風(fēng)。爐拱下依次布置的是D、E、F風(fēng)。一、金竹山600MW亞臨界鍋爐簡介3、低氮燃燒器改造前運(yùn)行情況：大型“W”型鍋爐NOX設(shè)計(jì)排放為1300mg/Nm3。如燃用煤質(zhì)變差，600MW負(fù)荷時(shí)的NOX曾高達(dá)1600mg/Nm3。二、#1爐低氮燃燒器改造及效果1、#1爐低氮燃燒器改造思路：從風(fēng)道頂板中引出燃盡風(fēng)道，在鍋爐標(biāo)高31.4m位置處增加放置SOFA分離式燃盡風(fēng)噴嘴，燃盡風(fēng)噴口下傾30°。SOFA燃燒裝置風(fēng)量占總風(fēng)量的20%；這樣在爐膛的縱向空間尺度上，將燃燒系統(tǒng)改造為主燃燒區(qū)和上部燃盡區(qū)，中間為大空間的NOx還原區(qū)，這樣極大地降低了爐內(nèi)燃燒的NOx的生成排放。為降低燃燒初期NOx生成，并強(qiáng)化煤粉著火穩(wěn)燃能力，將乏氣燃燒器下移到下部風(fēng)箱位置進(jìn)入爐膛。在鍋爐標(biāo)高24.345m位置處放置乏氣煤粉噴嘴，燃盡風(fēng)噴口下傾30°。二、#1爐低氮燃燒器改造及效果2、#1爐低氮燃燒器各風(fēng)門的改造：將原旋風(fēng)筒引出的兩股乏氣合并成一個(gè)乏氣管道，并將乏氣風(fēng)噴口由拱上改到拱下，進(jìn)入各燃燒單元的乏氣噴嘴。取消原二次風(fēng)從水冷壁拉稀管間距進(jìn)入爐膛的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，采用二次風(fēng)噴嘴設(shè)計(jì)，降低了二次風(fēng)射流進(jìn)入爐膛的耗散性，保證二次風(fēng)噴嘴射流剛性，強(qiáng)化煤粉與氧氣的混合燃燒特性，同時(shí)將低濃度的乏氣煤粉直接送入燃燒高溫區(qū)，強(qiáng)化乏氣煤粉的著火燃盡。煤粉噴嘴（拱頂濃粉、乏氣）都采用帶周界風(fēng)的噴嘴設(shè)計(jì)，防止噴嘴燒損。在前后墻分級(jí)風(fēng)原F風(fēng)門相應(yīng)水冷壁位置布置一層2個(gè)二次風(fēng)噴嘴、E風(fēng)門相應(yīng)水冷壁位置布置一層帶周界風(fēng)的乏氣噴嘴。二、#1爐低氮燃燒器改造及效果3、#1爐低氮燃燒器改造前后對(duì)比：原功能異動(dòng)后情況風(fēng)門調(diào)節(jié)方式A風(fēng)門對(duì)應(yīng)的乏氣助燃風(fēng)原乏氣噴嘴拆除，安裝新設(shè)計(jì)的二次風(fēng)噴嘴，噴嘴數(shù)量72個(gè)電動(dòng)B風(fēng)門對(duì)應(yīng)的一次風(fēng)濃相助燃風(fēng)未變手動(dòng)C風(fēng)門油槍助燃風(fēng)未變電動(dòng)D風(fēng)門第一級(jí)拱下助燃風(fēng)拆除D風(fēng)門及相應(yīng)的風(fēng)箱隔板-E風(fēng)門第二級(jí)拱下助燃風(fēng)拆除原E風(fēng)門對(duì)應(yīng)的風(fēng)箱隔板，和拆除后D風(fēng)門的風(fēng)箱合并成一個(gè)全新的分級(jí)風(fēng)E風(fēng)箱，為乏汽風(fēng)提供周界風(fēng)。手動(dòng)F風(fēng)門第三級(jí)拱下助燃風(fēng)將原F風(fēng)改為圓噴口，每個(gè)單元分級(jí)風(fēng)F分2個(gè)噴嘴送入爐膛電動(dòng)乏氣風(fēng)乏氣風(fēng)管從拱上引至拱下，將每個(gè)單元引出的兩股乏氣合并成一股乏氣送入爐膛，原乏氣風(fēng)電動(dòng)調(diào)節(jié)門保留電動(dòng)SOFA風(fēng)門在爐膛出口新安SOFA分離式燃盡風(fēng)噴嘴，燃盡風(fēng)噴口下傾30°。燃盡風(fēng)量占總風(fēng)量的20%，每個(gè)單元燃盡風(fēng)分2個(gè)噴嘴送入爐膛。電動(dòng)二、#1爐低氮燃燒器改造及效果1、#1爐低氮燃燒器改造后效果：通過改造，#1鍋爐600MW負(fù)荷工況下的NOX明顯降低，NOX平均值達(dá)到900mg/Nm3，但低負(fù)荷運(yùn)行450MW工況下的NOX為648mg/Nm3，與沒有改造的#2爐比較還略有升高，且改造后鍋爐前后墻結(jié)焦加劇，且煤質(zhì)偏好時(shí)，主、再熱蒸汽汽溫度偏低等對(duì)鍋爐安全性產(chǎn)生不利影響。二、#1爐低氮燃燒器改造及效果2、#1爐低氮燃燒器改造存在的問題：A風(fēng)噴口面積偏大，風(fēng)門擋板關(guān)閉不嚴(yán)密，導(dǎo)致燃燒器根部過早補(bǔ)氧，低負(fù)荷工況不能有效的抑制燃燒器根部著火區(qū)NOX的生成；分級(jí)風(fēng)與乏氣風(fēng)與主燃燒器氣流接觸過早，高、低負(fù)荷工況下的主燃燒區(qū)域的還原性氣氛偏弱，不利于降低NOX：改后的乏氣風(fēng)和分級(jí)風(fēng)圓形噴口根部射流存在高溫?zé)煔饣亓?，造成前后前墻噴口區(qū)域結(jié)焦加??；原E\D\F縫隙式噴口（幕墻風(fēng)）封堵后，封堵縫隙型噴口敷設(shè)的耐火料導(dǎo)致衛(wèi)燃帶面積增加，提高了爐膛溫度水平，導(dǎo)致結(jié)焦加??；新增的燃盡風(fēng)噴口下傾角度稍大，燃盡風(fēng)的壓火作用太強(qiáng)，使低負(fù)荷運(yùn)行工況的減溫水量過于減少，使主汽溫度和再熱蒸汽溫度降低。三、#2爐低氮燃燒器優(yōu)化改造及效果1、#2爐低氮燃燒器優(yōu)化改造措施：減少A風(fēng)噴口面積，噴口直徑設(shè)計(jì)由φ278改為φ150mm，并將風(fēng)門擋板從二塊擋板減少為一塊擋板，增加風(fēng)門擋板的密封性能，并將該風(fēng)門設(shè)計(jì)成電動(dòng)風(fēng)門，運(yùn)行中可根據(jù)燃燒需要及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整；將乏氣風(fēng)噴口和分級(jí)風(fēng)噴口標(biāo)高較#1爐分別下移620mm，推遲了乏氣風(fēng)和分級(jí)風(fēng)與主燃燒氣流的混合，增大燃燒火焰區(qū)間，降低主燃燒區(qū)溫度，減少NOX生成及鍋爐結(jié)焦；乏氣風(fēng)、分級(jí)風(fēng)噴口標(biāo)高下移位置要適宜，否則容易導(dǎo)致氣流過于下沖，造成冷灰斗結(jié)焦，爐渣損失和飛灰可燃物升高等不利影響。將原E\D\F縫隙式噴口周邊拉稀管衛(wèi)燃帶去除，且改造后的乏氣風(fēng)、燃盡風(fēng)及分級(jí)風(fēng)噴口水冷壁管組采用光管式水冷壁管，一定程度上減少了衛(wèi)燃帶面積，避免了前后墻衛(wèi)燃帶過多導(dǎo)致前后墻結(jié)焦；將燃盡風(fēng)噴口由30下傾角度減少為25°，避免主、再熱蒸汽溫度降低。三、#2爐低氮燃燒器優(yōu)化改造及效果2、#2爐低氮燃燒器優(yōu)化改后效果：#2爐低氮燃燒器按照優(yōu)化設(shè)計(jì)方案改造，經(jīng)過一個(gè)月左右的運(yùn)行和湖南電科院的測試，600MW負(fù)荷工況下的NOX降低至600mg/Nm3左右，450MW負(fù)荷工況下的NOX為450mg/Nm3左右，高、低負(fù)荷工況NOX分別比1#爐降低300mg/Nm3和190mg/Nm3左右。并且鍋爐燃燒穩(wěn)定，主、再熱蒸汽溫度可以達(dá)到設(shè)計(jì)值，改后保持了60噸左右的減溫水量，增加了汽溫調(diào)節(jié)余地，而且統(tǒng)計(jì)飛灰可燃物和爐渣可燃物含量基本相近，#1爐與#2爐相關(guān)參數(shù)對(duì)照表如下表所示：NOX（mg/Nm3）飛灰可燃物（%）主汽溫度（℃）減溫水量（t/h）1#爐2#爐比較1#爐2#爐比較1#爐2#爐比較1#爐2#爐比較600MW9006003003.663.67-0.01539540-13060-30450MW6404501903.673.670536540-4535-30備注#1爐高負(fù)荷有結(jié)焦趨勢(shì)，#2爐沒有結(jié)焦趨勢(shì)，運(yùn)行至今沒有發(fā)生大的跨焦。三、#2爐低氮燃燒器優(yōu)化改造及效果2、#2爐低氮燃燒器優(yōu)化改后效果：四、低氮燃燒器運(yùn)行調(diào)整

1、盡可能